【文档说明】安徽省桐城中学2021-2022学年高二下学期开学检测化学试题 含解析.docx,共(17)页,1.938 MB,由小赞的店铺上传
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安徽省桐城中学2021-2022学年高二下学期开学检测化学试卷一、单选题(本题共计16小题,总分48分)1.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。下列说法
不正确的是A.整个过程实现了光能向化学能的转换B.过程II有O-O单键生成并放出能量C.过程III发生的化学反应为:2H2O2=2H2O+O2D.整个过程的总反应方程式为:2H2O→H2+O2【答案】C【解析】【分析】
【详解】A.由图可知,太阳能使水分解,则实现了光能向化学能的转化,故A正确;B.过程II中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,过程Ⅱ放出能量并生成了O−O键,故B正确;C.由图可知,过程Ⅲ发生的反应为过氧化氢分解生成氢气和氧气的反应,H2O2═H2+O2,故C错误;D.总反应为水分解生成氢气和氧气,则
总反应2H2O→2H2+O2,故D正确。故选C。2.如图为用稀盐酸和稀NaOH溶液测定中和热的装置,下列有关说法错误的是A.该装置缺少环形玻璃搅拌棒B.用稀硫酸和稀氨水替换上述药品实验,所测中和热结果相同C.将NaOH溶液一次性快速
加入盛有稀盐酸的小烧杯中D.小烧杯与大烧杯口相平【答案】B【解析】【详解】A.为使中和反应快速、完全进行,需要用环形玻璃搅拌棒,由图可知该装置缺少环形玻璃搅拌棒,故A正确;B.弱碱电离要吸热,用稀氨水替NaOH,
放出的热量减少,所测中和热结果偏小,故B错误;C.将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中,反应会快速反应完全,热量损耗少,测得的中和热数值更准确,故C正确;D.小烧杯与大烧杯口相平可减少热量散失,使测得的中和热
数值更加准确,故D正确。综上所述,答案为B。3.叔丁基溴在稀的碱性水溶液中水解生成叔丁醇的反应分三步进行,反应中每一步的能量变化曲线如图所示,下列有关说法不正确的是A.叔丁基溴在稀的碱性水溶液中生成叔丁醇的反应是放热反应B.()+3
3CHC和()+323CCOH-H为反应催化剂C.决定叔丁基溴水解生成叔丁醇反应的速率的是第一步反应D.第三步反应为()()+-32333CHC-H+BrCHC-OH+HBrO→【答案】B【解析】【详解】
A.反应物的总能量高于生成物的总能量,叔丁基溴在稀的碱性水溶液中生成叔丁醇的反应是放热反应,故A正确;B.()+33CHC和()+323CCOH-H为第二步和第三步的反应活性中间体,故B错误;C.由图可知,第一步反应所需的能量比第二步、第三步所需的能量都高,故第一步反应决定了叔丁基溴水解成叔丁醇
的反应速率,故C正确;D.第三步反应为()()+-32333CHC-H+BrCHC-OH+HBrO→,故D正确;故选B。4.在25℃时,密闭容器中X+3Y⇌2Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表,下列说法错误的是物质XYZ初始浓度/mol⋅L-10.
10.20平衡浓度/mol⋅L-10.050.050.1A.反应达到平衡时,X的转化率为50%B.改变温度可以改变此反应的平衡常数C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大D.降低温度,正逆反
应速率都减小【答案】C【解析】【分析】【详解】A.平衡时Δc(X)=0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L,转化率为110.05molL0.1molL−−×100%=50%,A正确;B.平衡常数只受温度
影响,改变温度会改变平衡常数,B正确;C.平衡常数只受温度影响,增大压强平衡常数不变,C错误;D.降低温度,活化分子百分数减小,正逆反应速率都减小,D正确;综上所述答案为C。5.下列关于化学反应的速率和限度的说法不正确的
是A.任何可逆反应都有一定的限度B.影响化学反应速率的条件有温度、催化剂、浓度等C.化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态D.决定化学反应速率的主要因素是物质本身的性质【答案】C【解析】【分析】【详解】A.任何可逆反应都有一定的限度,符合可逆反应的规律,故
A正确;B.影响化学反应速率的条件有温度、催化剂、浓度等,符合影响反应速率的因素,故B正确;C.化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度不再变化时的状态,而不一定是相等的状态,故C错误;D.决定化学反应速率的主要因素是物质本身的性质(内因)
,符合影响反应速率的因素,故D正确。答案选C。6.80℃时,2L密闭容器中充入0.40molN2O4,发生反应N2O42NO2ΔH=+QkJ·mol-1(Q>0),获得如表数据:时间/s020406080100c(NO2)/m
ol·L-10.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是A.当温度不变时增大压强,该反应的平衡常数K减小B.0~40s内,N2O4平均反应速率为0.005mol·L-1·s-1C.反应达平衡时,放出的热量为0.30QkJ
D.100s后升高温度,体系颜色变深【答案】D【解析】【详解】A.反应的平衡常数只受温度影响,当温度不变增大压强时,该反应的平衡常数K不变,A错误;B.0~40s内,N2O4的平均反应速率240.20mol/L0mol/L1v(NO)0.002
5mol/(Ls)40s2−==,B错误;C.由表格中信息可知,80s已处于平衡,物质的量与热量成正比,则反应达平衡时,吸收的热量为0.3mol/L2LQkJ/mol0.30QkJ2=,C错误;D.100s后升高温度,平衡朝吸热方向移动,即右移,二氧
化氮浓度增大,体系颜色变深,D正确;答案选D。7.在c(Ca2+)=0.1mol·L-1的新制漂白粉的溶液中,下列各组离子能大量共存的是A.Na+、K+、23CO−、3NO−B.Na+、K+、23SO−、OH-C.K+、Na+、3NO−、CH3CO
O-D.H+、+4NH、3NO−、24SO−【答案】C的【解析】【详解】在c(Ca2+)=0.1mol·L-1的新制漂白粉的溶液中含有大量的Cl-和ClO-。A.Ca2+与23CO−能够反应生成CaCO3沉淀,不能大量共存,选项A错误
;B.ClO-能够将23SO−氧化,不能大量共存,选项B错误;C.K+、Na+、3NO−、CH3COO-与Ca2+、Cl-和ClO-都不反应,能够大量共存,选项C正确;D.Ca2+与24SO−能够反应生成硫酸钙沉淀,不能大量共存,选项D错误;答案选C。8.对于反应22HO(g)+C(s)=H
(g)+CO(g)ΔH>0,下列有关说法不正确的是A.该反应是熵增大反应(即S0)B.该反应在低温下可能自发进行C.增加C(s),该反应平衡不移动D.升高温度,正逆υ、υ均增大,平衡向右移动【答案】B【解析】【详解】A.该反应后气体物质的量增大,则该反应是熵增大反应(即S0)
,选项A正确;B.该反应的S0、ΔH>0,则若反应的-0HTS<,需要高温,故该反应在高温下可能自发进行,选项B错误;C.碳为固体,浓度视为常数,增加C(s),平衡不移动,选项C正确;D.升高温度,正逆、vv均增大,升温向吸热方向移动,故平衡向右
移动,选项D正确;答案选B。9.NaOH标准溶液的配制和标定,需经过NaOH溶液配制、基准物质H2C2O4•2H2O的称量以及用NaOH溶液滴定等操作。下列有关说法正确的是A.图甲:转移NaOH溶液到250mL容量瓶中B.图乙:准确称得0.1575gH2
C2O4·2H2O固体C.用图丙所示操作排除碱式滴定管中的气泡D.用图丁所示装置以NaOH待测液滴定H2C2O4溶液【答案】C【解析】【分析】【详解】A.向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流,故A错误;B.托盘天平的精度值为0.1g,故B错误;C.碱式滴定管中气泡排出操作:把橡皮管向上弯曲,出口
上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉,故C正确;D.NaOH溶液应装在碱式滴定管中,故D错误;故答案为C。10.常温下,等物质的量浓度、等体积的盐酸分别用pH=9和pH=10的氨水完全中和时,消耗的NH3•H2O的体积分别为V1和V2,下列关系中正确
的是A.V1=10V2B.V1>10V2C.V1<10V2D.V2>10V1【答案】B【解析】【分析】【详解】常温下,pH=9的氨水中()-51cOH=10mol/L−,pH=10的溶液中()-42cOH=10mol/
L−,弱电解质溶液中,溶液的浓度越大,弱电解质程度越小,所以()()232132cNHHO10cNHHO>,又因为盐酸的量相等,所以()()13212322cNHHOV=cNHHOV,则()
()232122132cNHHOV=V10VcNHHO>,答案选B。11.下列实验现象描述正确的是A.碘水中加入少量直馏汽油振荡,静置后上层颜色变浅,下层颜色变紫红色B.红热的铜丝在氯气中燃烧,产生了棕黄色的烟雾C.电解氯化钠饱和溶液,将阳极气体产物通入淀粉-碘化钾
溶液中,溶液变蓝D.溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡,再加入少量四氯化碳振荡,静置后下层颜色变浅,上层颜色变为橙红色【答案】C为【解析】【详解】A.碘单质在汽油中的溶解度大于其在水中的溶解度,故经过萃取,碘单质会大部分进入汽油层,即上层会显紫红色,下层水层颜色变浅,选项A错误;B.红热的铜丝在
氯气中燃烧生成CuCl2,产生了棕黄色的烟而非烟雾,选项B错误;C.电解氯化钠饱和溶液,阳极生成氯气,阴极生成氢气。将氯气通入淀粉碘化钾溶液中,溶液变蓝。选项C正确;D.溴化钠与新制氯水中的氯分子反应生成溴
单质与氯化钠,加入四氯化碳萃取,静置后上层水层颜色变浅,下层为四氯化碳层颜色变为橙红色,选项D错误;答案选C。12.CuI是一种不溶于水的白色固体,它可以由反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2得到。下图
所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,在KI-淀粉溶液中阳极周围变蓝色。下列说法正确的是A.若a极变红,则在Pt电极上:2I-_2e-=I2,I2遇淀粉变蓝B.若b极变红,则在Pt电极上:2H2O-4e-=O2↑+4H+,O
2将I-氧化为I2,I2遇淀粉变蓝C.若a极变红,则Cu电极上:2Cu+4I-_4e-=2CuI↓+I2,I2遇淀粉变蓝D.若b极变红,则在Cu电极上:Cu-2e-=Cu2+,Cu2+显蓝色【答案】C【解析】
【分析】【详解】A.若a极变红,说明a是阴极,则Pt电极为阴极,Pt电极上:222HO+2eH2OH−−=+,故A错误;B.若b极变红,说明b是阴极,则Pt电极为阳极,Pt电极上:2I-_2e-=I2,I2遇淀粉变蓝,故B错误;C.若a极变红,说明a是阴极
,Cu电极为阳极,则在Cu电极上:2Cu+4I-_4e-=2CuI↓+I2,I2遇淀粉变蓝,故C正确;在D.若b极变红,说明b是阴极,Cu为阴极,则在Cu电极上:222HO+2eH2OH−−=+,故D错误;选C。13.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)
2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示,下列说法中正确的是A.30~40min间该反应使用了催化剂B.反应方程式中的x=1,正反应
为放热反应C.30min时降低温度,40min时升高温度D.8min前A的反应速率为0.16mol·L-1·min-1【答案】B【解析】【详解】A.根据分析,30min~40min反应速率降低了,反应物与生成物的浓度瞬时降低,反应仍处
于平衡状态,故不是使用了催化剂,也不是温度变化,而是降低了压强,A错误;B.根据分析可知,由开始到平衡,A、B的浓度减少的量相同,知道x=1;40min时,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆向进行,由x=1知道
压强改变平衡不移动,则应是升高温度的影响,故正反应为放热反应,B正确;C.由B项分析可知,30min时速率减小而平衡不移动,应是减小压强,40min时升高温度,C错误;D.由图象可知,8min内A的浓度变化量为2mol•L-1-1.36mol•L-1=0.64mol•L-1,
则8min内A平均的反应速率为-1-110.64molL0.08molLmin8min−=,A的反应速率是一段时间内的平均反应速率,不是某时刻的瞬时速率,D错误;故答案选B。14.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是A.常温下,pH=7的溶液:Na+、Cl-、24SO−、
Fe3+B.在pH=14的溶液中:+4NH、K+、3NO−、Cl-C.由水电离的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-D.有3NO−存在的强酸性溶液中:+4NH、Ba2+、Fe2+、Br-【答案】C【解析】【详解】A.含有Fe3+的溶液因
Fe3+的水解使溶液呈酸性,故常温下,pH=7的溶液不能大量存在Fe3+,选项A错误;B.在pH=14的溶液呈碱性,+4NH与OH-反应而不能大量共存,选项B错误;C.由水电离的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液,该溶液的pH为2或
12,K+、Ba2+、Cl-、Br-在该溶液中一定能够大量共存,选项C正确;D.Fe2+有较强的还原性,在强酸性溶液中能被3NO−氧化而不能大量共存,选项D错误;答案选C。15.一定条件下,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。图1表示在该反应过程中的能量的变化,图2表示
在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线,图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物H2的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法正确的是A.升高温度,正、逆反应速率均加快,N2的转化率增大B.由图2信息,10min末该反应以N2表示的
反应速率为v(N2)=0.015mol·L-1·min-1C.由图2信息,从11min起其他条件不变,增加N2的量,则n(N2)的变化曲线为dD.图3中温度T1<T2,e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
g点【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由图1知,氮气和氢气的总能量大于氨气的能量,所以由氮气和氢气生成氨气是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,该反应的平衡常数减小,N2的转化率减小,故A错误;B.10min末是瞬时速率无法计算,应该计算10分钟内氮气的速率,故B错
误;C.从11min起其他条件不变,增加N2的量,则n(N2)突变,接着平衡正向移动,n(N2)减小,n(N2)的变化曲线为b,故C错误;D.相同温度下,一定量氮气时,氢气的浓度越大,平衡向正反应方向移动导致氮气
的转化率越大,所以图3中e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的点是g点,故D正确。故答案为:D。16.有机物分子式的确定常采用燃烧法,其操作如下:在电炉加热下用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。如图所示是用燃烧法
测定有机物分子式常用的装置,其中A管装碱石灰,B管装无水CaCl2.下列说法错误的是A.如果A管和B管质量均增加,不能说明有机物含有C、H、O三种元素B.各装置导管口的连接顺序是g-e-f-h-i-a-b-c
-dC.装置C中装有浓硫酸,分液漏斗E中可以装H2O2D.如果将氧化铜网去掉,A管增加的质量将减小【答案】B【解析】【分析】D中反应产生氧气、从C中出来纯净而干燥的氧气进入反应器和样品发生反应,氧化铜网是保证样品完全氧化,氯化钙固体只能吸收水,碱石灰既能吸收水又能吸收二氧化
碳,应先用B中氯化钙吸收反应生成的水,再用A中碱石灰吸收反应生成的二氧化碳,据此回答。【详解】A.如果A管和B管质量均增加,这说明反应中生成了水蒸气和二氧化碳,按元素质量守恒,有机物中一定有碳和氢可能有氧元素,即不能说明有机物含有C、H
、O三种元素,A正确;B.据分析,各装置导管口的连接顺序是g-e-f-h-i-c-d-a-b,B错误;C.装置C中装有浓硫酸,分液漏斗E中可以装H2O2此时D中可以加二氧化锰、则D中能产生氧气,经浓硫酸干燥后从C中出来纯
净而干燥的氧气,C正确;D.如果将氧化铜网去掉,则有机物有可能部分被氧化为一氧化碳、一氧化碳不能被碱石灰吸收,A管增加的质量将减小,D正确;答案选B。二、填空题(本题共计2小题,总分24分)17.常温下,有四种溶液:①0.1mol·L-1CH3COOH溶液②0.1mol·
L-1CH3COONa溶液③0.1mol·L-1NaHSO3溶液④0.1mol·L-1NaHCO3溶液(1)溶液①中离子的电荷守恒关系式是___________。(2)下列有关①和②两种溶液的说法正确的是___________(填字母
)。a.两种溶液中c(CH3COO-)都等于0.1mol·L-1b.两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1mol·L-1c.CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)(3)NaHSO3溶液的pH<7,NaHCO3溶液的pH>
7,则NaHSO3溶液中c(H2SO3)___________(填“>”“<”或“=”,下同)c(23SO−),NaHCO3溶液中c(H2CO3)___________c(23CO−),某同学将3NaHCO
溶液和3FeCl溶液混合在一起,发现产生了红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为:___________。(4)某温度时,10sp(AgCl)1.5610−=K,13sp(AgBr)7.710−=K,()12sp24A
gCrO910−=K。某溶液含有-Cl、-Br和2-4CrO,浓度均为0.010mol/L,向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的3AgNO溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为___________(用阴离子符
号表示)。【答案】(1)c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)(2)bc(3)①.<②.>③.3+332Fe+3HCO=Fe(OH)+3CO−(4)Br−、Cl−、24CrO−【解析】小问1详解】醋酸属于酸,所以溶液①的pH小于7,满足电荷守恒,即c(H+)=c(CH3COO-)+
c(OH-)。【小问2详解】a.醋酸是弱电解质,部分电离,醋酸钠溶液中存在醋酸根离子的水解,两种溶液中醋酸根离子的浓度都小于0.1mol/L,故a错误;b.由a可知,①和②两种溶液中醋酸根离子的浓度都小于0.1mol/L,故b正确;c.醋酸为弱电解质
,部分电离出醋酸根离子,醋酸钠为强电解质,完全电离出醋酸根离子,存在醋酸根离子的水解,但醋酸根离子的水解程度很小,所以两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1mol•L-1,所以CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-),故c正确;故答案为b
c。【【小问3详解】NaHSO3溶液pH<7,则3HSO−的电离程度大于水解程度,故c(23SO−)>c(H2SO3),NaHCO3溶液的pH>7,则3HCO−的水解程度大于电离程度,故c(23CO−)<c(H2CO3)。【小问4详解】析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)=()()
10sp8-KAgCl1.56101.56100.01cClmol/L−−===8mol/L,AgBr溶液中c(Ag+)=()()13sp11KAgBr0mo7./711lL07.700.1cBr−−−==mol/L,Ag2CrO4溶液中c(Ag+)=()
()12sp2424KLoAgCrO9100.01cCr/Oml−−==3×10-5mol/L,c(Ag+)越小,则越先生成沉淀,所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br−、Cl−、24CrO−。18.神舟十二号飞船携带3名航天员返回地球时,为了减弱返回舱着陆的速度,反
推发动机的燃料是高氯酸铵(NH4ClO4)和铝粉混合物。完成下列填空:(1)上述燃料涉及的元素所形成的简单离子中,核外电子数相同的离子半径由大到小顺序为___________(离子符号表示),上述元素
的原子中,未成对电子数最多的核外电子排布式为___________。(2)写出+4NH的电子式___________,其空间构型与甲烷空间构型相同,为___________型。(3)配平以下方程式:____Al+______NH4ClO4→__
__Al2O3+____AlCl3+_____N2↑+___H2O___________。若产生42g氮气,过程中氮元素转移电子为___________mol。【答案】(1)①N3−>O2−>Al3+②.1s22s22p3(2)①.②.正四面体(3)①.10Al+6
NH4ClO4=4Al2O3+2AlCl3+3N2↑+12H2O②.9【解析】【小问1详解】核外电子数相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则由大到小顺序为N3−>O2−>Al3+,未成对电子数最多的是
N元素,为7号元素,核外电子排布式为1s22s22p3。【小问2详解】.NH+4的N和H原子共用一对电子对,其电子式为,甲烷中碳原子形成4个C-H键,没有孤电子对,价层电子对数为4,故甲烷的空间构型为正四面体,NH+4空间构型与甲烷空间构型相同
,为正四面体。【小问3详解】Al元素从0价升高到+3价,N元素从-3价升高到0价,Cl元素从+7降到-1价,由N和Cl原子的个数,根据配平的奇数变偶数,需要AlCl3配2、N2配3,NH4ClO4前配6,再由升降相等,则Al配1
0、Al2O3配6,结合原子守恒配平方程式:10Al+6NH4ClO4→4Al2O3+2AlCl3+3N2↑+12H2O;反应中被氧化的元素是0价的Al,-3价的N,每产生3mol氮气,质量为m=nM=3mol×
28g/mol=84g,氮元素转移电子18mol,则产生42g氮气,过程中氮元素转移电子为9mol。三、流程题(本题共计1小题,总分16分)19.镁单质及其化合物在电池制造储氢及大气治理等方面用途十分广泛。以硼镁泥(主要成分为3MgSiO、23FeO及少量23
AlO、FeO和MnO)为原料制备42MgSO7HO晶体的流程如下:已知:常温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH如下表所示:pH值2Mg(OH)2Mn(OH)2MnO(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)开始沉淀时9.37.07.87.63.72.3沉淀完全
时10.810.89.89.64.73.7请回答下列问题:(1)“浸取”时,3MgSiO与盐酸反应的化学方程式为___________。(2)“氧化”步骤中工业上常用NaClO代替22HO,除22HO成本高外,还可能的原因是___________
。(3)“除铁、铝”时,需调节溶液pH范围为________,加热煮沸的目的是_______。(4)“除2Mn+”步骤中发生反应的离子方程式为___________;要从42MgSO7HO粗品中得到纯度更
高的42MgSO7HO晶体,可通过___________的方法提纯。(5)一种镁锂双离子二次电池装置如图所示①放电时,迁移至正极区的离子是___________。②充电时,阳极的电极反应式为___________。【答案】(1)32222MgSiO+2HCl+
(n-1)HO=MgCl+SiOnHO(2)22HO不稳定易分解(或3Fe+等金属离子会催化22HO分解)(3)①.4.7pH7.0②.促进3Al+、3Fe+水解生成3Al(OH)、3Fe(OH)沉淀,便于分离(或
防止形成胶体)(4)①.22222O=MnHO2OHMnO(OH)H+−+++②.重结晶(5)①.Li+②.+41-x4LiFePOxe=xLi+LiFePO−−【解析】【分析】硼镁泥利用盐酸酸浸,生成S
iO2·nH2O,滤液中含有亚铁离子、铁离子、铝离子、镁离子、锰离子,加入双氧水,亚铁离子被氧化,加入氢氧化钠调节pH除去铁离子、铝离子,过滤,在加入双氧水氧化锰离子,加入氢氧化钠生成MnO(OH)2,然后经过一系列操作得到Mg
SO4·7H2O;.【小问1详解】“浸取”时,3MgSiO与盐酸反应生成氯化镁、SiO2·nH2O,反应的化学方程式为32222MgSiO+2HCl+(n-1)HO=MgCl+SiOnHO;【小问2详解】“氧化”步骤中工业上常用NaClO代替22HO,除
22HO成本高外,还可能的原因是22HO不稳定易分解(或3Fe+等金属离子会催化22HO分解);【小问3详解】由表中数据可知,镁离子不能沉淀,Fe3+、Al3+离子转化为沉淀,则“除铁、铝”时,需调节溶液pH范围为4.7pH7.0;加热煮沸的目的是促进3Al+、3Fe+水解生成
3Al(OH)、3Fe(OH)沉淀,便于分离(或防止形成胶体);【小问4详解】“除2Mn+”步骤中利用双氧水氧化,生成MnO(OH)2,发生反应的离子方程式为22222O=MnHO2OHMnO(OH)H+−+++;要从42MgSO7HO粗品中得到纯度更高的42MgSO7HO
晶体,可通过重结晶的方法提纯;【小问5详解】①放电时,该装置为原电池,阳离子移向正极,图中为Li+透过膜,所以向正极移动的为Li+;②Li+移向正极,1-x4LiFePO结合Li+生成LiFePO4,电极反应式为1-x4LiFePO+xLi++xe-=LiFePO4,充电时,该装
置为电解池,阳极反应式与正极反应式刚好颠倒,即为+41-x4LiFePOxe=xLi+LiFePO−−。四、综合题(本题共计1小题,总分12分)20.回答下列问题:(1)在一定体积的密闭容器中,进行化学反应222CO(g)H(g)CO(g)HO(g)++
,其化学平衡常数K和温度T的关系如表,回答下列问题:T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6①某温度下,各物质平衡浓度符合下式:()()()2223cCOcH5c(CO)cHO=,试判断此时的温度为___________。②若83
0℃时,向容器中充入21molCO4molHO、,反应达到平衡后,其化学平衡常数K___________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。③若1200℃时,在某时刻平衡体系中222COHCOHO、、、的浓度分别为12molL−、12molL−、14molL−
、14molL−,则此时上述反应v正___________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)42CH-CO催化重整有利于减少温室效应,反应方程式为:422CH(g)CO(g)2CO(g)2H(g)++。催化重整时,还存在以下反应:积碳反应:42
CH(g)C(s)2H(g)+△H175kJmol−=+消碳反应:2CO(g)C(s)2CO(g)+△H1172kJmol−=+现在实验室中模拟42CHCO−催化重整过程,请思考下列问题:恒容密闭容
器中,当投料比()()42nCH1nCO=时,2CO平衡转化率()α与温度()T、初始压强()p的关系如图。①当温度为3T、压强为2MPa时,A点的v正___________v逆(填“大于”、“小于”
或“等于”)。②起始时向容器中加入41molCH和21molCO,根据图中点()4BT,0.5,计算该温度时反应的平衡常数pK=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。③分析可知:___________投料比()()42nCHnCO,有助于减少积碳。(
填“增大”或“减小”)【答案】(1)①.700℃②.等于③.小于(2)①.小于②.214p9③.减小【解析】【小问1详解】①根据反应方程式得到该反应的化学平衡常数表达式K=222c(CO)c(HO)c(CO)c(H);②某温度下,各物质平衡浓度符合下式:()()()2223cC
OcH5c(CO)cHO=,则222c(CO)c(HO)30.6c(CO)c(H)5==,因此该温度为700℃;③若830℃时,向容器中充入1molCO、4molH2O,反应达到平衡后,平衡常数与平衡时浓度无关,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,因此化学平衡常数K等于
1.0;④若1200℃时,平衡常数为2.6,在某时刻平衡体系中222COHCOHO、、、的浓度分别为12molL−、12molL−、14molL−、14molL−,222(CO)(HO)444(CO)(H)22cccQKcc===,则此时平衡逆向移
动,则此时上述反应v正小于v逆;【小问2详解】①对应反应422CH(g)CO(g)2CO(g)2H(g)++:当温度为3T、压强为2MPa时,A点二氧化碳的转化率比平衡时要大,故A点处于从逆反应建立平衡中,则v正小于v逆。②起始时向容器中加入4
1molCH和21molCO,根据图中点()4BT,0.5,有三段式:422CH(g)+CO(g)2CO(g)+2H(g)11000.50.5110.50.511起始改变平衡,计算该温度时反应的平衡常数pK=2211211111()()433119()()66ppppp=(用平衡分压代
替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。